Наименование

помещения

Схема пола

Элементы пола и их толщины

1

2

3

1. Помещение очистных установок

2. Химическая, биологическая лаборатории

1. Керамическая плитка

2. Прослойка – синтетическая смола – 3-4мм.

3. Гидроизоляция – 3 слоя рубероида.

4. Ц-п стяжка – 20 мм.

5. Подстил. слой – бетон 100 мм.

6. Основание – уплотненный грунт

3. Реагентное хозяйство;

4. Склад реагентов, материалов под мехочистку;

5. Мастерские;

6. Насосная станция.

1. Асфальтобетон – 25 мм.

2. Щебеночное основание – 200 мм.

5. Песчаная подготовка.

4. Уплотненный грунт.

7. Душевые, умывальные, туалеты, бытовые

1. Керамическая плитка.

2. Ц.-П. раствор – 15 мм.

3. Гидроизоляция – 2 слоя рубероида

4. Ц.-П. стяжка.

8. Вестибюль;

9. Конторы;

10. КТП, КИП и автоматика;

11. Венткамера.

1. Мозаично-бетонное покрытие – 30 мм.

2. Ц.-П. стяжка – 20 мм..

12. Дежурный персонал;

13. Начальник станции;

14. Выставочный зал;

15. Комнаты приема пищи и отдыха;

16. ИТР.

1. Линолеум на мастике;

Ц.-П. стяжка.

Категория работающих

Количество работающих

Всего

в т.ч.

в 1 см

во 2 см

в 3 см

Начальник цеха

Диспетчерская

Оператор

Машинист насосных установок

Моторист

Крановщик

Мастер

Старший лаборант

Лаборант

Слесарь по оборудованию и КИП

Рабочие

Служащие

МОП

1

3

6

9

19

15

9

5

19

26

30

8

10

1

1

2

4

9

5

4

2

10

16

10

4

4

-

1

2

3

7

5

3

2

6

6

10

3

3

-

1

2

2

3

5

2

1

3

4

10

1

3

ИТОГО

154

72

51

31

Наименование сборных

элементов

Характеристика элементов

Требуется на здание

Длина,

м

Ширина,

м

Площадь,

м²

Толщина,

высота,

м

Объем,

м³

Масса,

т

К-во,

шт.

Площадь,

м²

Объем,

м³

Масса,

т

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

Колонна ж/б

- крайняя

11,85

0,6

7,11

0,4

2,71

6,8

22

184,7

70,5

176,8

- средняя

11,85

0,6

7,11

0,4

3,4

8,5

22

184,7

88,4

221

- антресоли

6,57

0,6

3,94

0,4

1,71

4,3

15

59,1

25,7

64,5

Ферма стропильная

23,97

-

-

0,28

5,68

14,2

33

221,5

553,8

Ригели

6,0

-

-

0,8

1,54

3,9

17

26,18

66,3

Подкрановые балки

6,0

-

-

0,8

1,4

3,5

40

67,2

168

Плиты покрытия

6,0

3,0

18,0

0,3

1,04

2,6

240

5184

300

749

Плиты перекрытия

6,0

1,6

9,0

0,4

0,88

2,2

46

414

40,48

101,2

Лестничные площадки

3,0

1,5

4,5

-

0,84

2,1

4

18

3,36

84

ИТОГО:

840

Наименование

процессов

Профессия

Разряд

Количество

в смену

I

II

1

2

3

4

5

Монтаж колонн, подкрановых балок, ригелей, ферм

Монтажник

конструкций

VI

V

IV

III

II

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

Монтаж плит покрытия, перекрытия, лестничных маршей и площадок

Монтажник

конструкций

V

IV

III

II

1

1

1

1

1

1

1

1

Устройство и разборка опалубок

Плотник

IV

III

1

1

1

1

Замоноличивание стыков

Бетонщик

IV

III

1

1

1

1

Электросварка

Сварщик

V

1

1

Наименование

процессов

Ед.

изм.

Объем

работ

§§ЕНиР

Н^вр на

ед.изм.,

чел.-ч.

Затраты труда

на весь объем

Состав звена

Расчет

на единицу

измерения, р

Зарплата

на весь

объем, р

Чел.-ч

Целых

дней

Профессия

Разряд

Кол-во

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Наименование показателей

Единица

измерения

Показатели

1

2

3

1. Трудоемкость монтажа на весь объем работ

чел./дн.

195,4

2. Трудоемкость на 1 м³ сборного железобетона

чел./дн

0,23

3. Выработка на 1 рабочего в смену

м³

4,3

4. Заработная плата на весь объем работ

руб.

1335,6

5. Заработная плата на 1 м³ сборного железобетона

руб.

1,71

6. Затраты маш-ст монтажного крана на весь объем работ

маш-ст

19,15

7. Себестоимость монтажа на весь объем работ

руб.

3027,2

8. Себестоимость монтажа на 1 м³ сборного железобетона

руб.

3,61

Наименование материалов, полуфабрикатов и изделий

Ед.

изм.

Кол-во

Расход

Завоз

Начало

Конец

Начало

Конец

1

2

3

4

5

6

7

1. Арматура

т.

9,71

20/IV

19/V

10/IV

17/IV

2. Бетон В12,5

м³

328,7

20/IV

19/V

20/IV

19/V

3. Колонны

шт.

67

24/V

30/V

20/V

23/V

4. Подкрановые балки

шт.

48

30/V

2/VI

24/V

29/V

5. Фермы

шт.

39

30/V

12/VI

29/V

12/VI

6. Плиты покрытия

шт.

268

30/V

16/VI

29/V

16/VI

7. Плиты перекрытия

шт.

46

19/VI

23/VI

19/VI

23/VI

8. Ригели

шт.

17

18/VI

23/VI

17/VI

22/VI

9. Панели стеновые

шт.

459

20/VI

1/VII

15/VI

30/VI

10. Кирпич

тыс.

шт.

63,6

31/V

23/VI

28/V

20/VI

11. Оконные и дверные

блоки

шт.

108

1/VIII

23/VIII

29/VII

20/VIII

12. Керамзит

м³

1026

30/VI

20/VII

25/VI

15/VII

13. Плиты полистирол

м²

5340

15/VII

10/VIII

10/VI

30/VI

14. Изопласт

м²

5340

21/VIII

25/VIII

16/VIII

20/VIII

15. Бетон М100

м³

52,9

30/VIII

6/IX

30/VIII

6/IX

16. Асфальтобетон

м³

181,7

29/IX

6/X

29/IX

6/X

Наименование

и марка машин

Кол-во

Основная

характеристика

Срок

использования

машин на объекте

Примечание

Начало

Конец

1

2

3

4

5

6

1. Бульдозер ДЗ-54С

2

Длина отвала 2520 мм

28/III

17/V

Срезка грунта растительного слоя, грубая планировка,

обратная засыпка

2. Экскаватор

обратная лопата ЭО-4321

2

Емкость ковша

0,65 м³

5/IV

7/IV

Рытье котлованов, траншей

3. Вибратор глубинных

ИВ-102

1

19/IV

12/V

Виброуплотнение бетонной смеси

4. Кран МКГ-25

1

Таблица 2.7. Ведомость приспособлений, оснастки и инструментов

4.4 Линейный график строительства комплекса очистки

График составлен на основе ведомости объемов работ, подсчета трудоемкости, составов комплексных бригад и звеньев, выбранных методов производства работ, типа и количества машин и механизмов.

Работы, связанные с применением основных строительных машин, в целях снижения себестоимости, ведутся в две смены.

Нормативный срок строительства согласно [4] составляет 19 месяцев. Фактический срок – 14 месяцев.

Одновременно с составлением линейного графика строится график потребности рабочих на объекте. Равномерная потребность в рабочих по профессиям обеспечена за счет перехода бригад рабочих в неизменном составе с одной работы на другую, а также из-за распределения работ по срокам их выполнения.

Наибольшее количество рабочих в смену 29, соответственно в день – 58.

4.5 Решение по стройгенплан

Стройгенплан разработан на период строительства комплекса очистки промстоков.

На стройгенплане показаны существующие и временные автодороги, возводимое здание, временные здания и сооружения, инженерные сети.

Временные автодороги запроектированы с учетом наименьшей их протяженности и мест расположения складов конструкций и материалов. Движение двустороннее, ширина временных дорог принята 6 м. Радиус закругления дорог – 15 м.

Складирование колонн, ферм, подкрановых балок, ригелей, плит покрытия и перекрытия, стеновых панелей предусмотрено в зоне действия монтажного крана. Пути движения монтажного крана назначены из условия наименьшей протяженности холостых ходов и оптимального вылета крюка.

Разрывы между временными зданиями и сооружениями отвечают противопожарным требованиям. К существующим постоянным сетям водопровода подключены пожарные гидранты, отнесенные от строящегося объекта на 32 м.

Временные бытовые сооружения находятся вне зоны действия монтажного крана.

Для электроснабжения строительной площадки предусмотрено устройство трансформаторного пункта, размещение которого ведет к сокращению протяженности сетей низкого напряжения.

Для освещения складов и мест производства работ установлены прожектора на высоте 15 м.

На стройгенплане предусмотрены: площадка для курения, пожарный инвентарный щит.

Территория строительства обнесена инвентарным ограждением на расстоянии 2 м от дороги. У главного въезда на стройплощадку расположена проходная.

4.6 Объектная смета

Объектная смета составлена на основании локальной сметы на общестроительные работы комплекса очистки промстоков, а также на основании «укрупнительных показателей сметной стоимости на специальные виды работ». Объектная смета приведена в приложении П.6 пояснительной записки.

5. Охрана труда при выполнении кровельных и гидроизоляционных работ. Требования к технологическим процессам

1. Работы по устройству кровель и гидроизоляции следует выполнять комплексно с применением механизации.

2. Работы, выполняемые на расстоянии менее 2 м от границы перепада, равного по высоте 1,3 м и более, следует производить после установки временных или постоянных защитных ограждений. При отсутствии их работы следует выполнять с применением предохранительного пояса.

3. Выполнение кровельных и гидроизоляционных работ во время гололеда, тумана, исключающего видимость в пределах фронта работ, грозы, ветра со скоростью 15 м/с и более не допускается.

4. Приспособления, предназначенные для обеспечения безопасности рабочих и удобства работы, должны отвечать требованиям ГОСТ 12.2.012-75.

5. При выполнении кровельных и гидроизоляционных работ в опасных зонах работающим следует выдавать наряд-допуск к производству работ в порядке, установленном СНиП III-4-80*.

Требования к производственному оборудованию и площадкам.

1. Оборудование, применяемое для гидроизоляционных работ, кровельных работ, должно отвечать требованиям ГОСТ 12.2.003-74.

2. Требования безопасности к комплектующим изделиям и системам, входящим в состав производственного оборудования, должны указываться в стандартных и технических условиях на эти изделия и системы.

3. Машины и механизмы, работа которых сопровождается избыточным выделением тепла в области ног рабочих, должны иметь теплоизоляционные экраны высотой не менее 600 мм.

4. Битумноплавные установки должны быть оснащены факелами с длиной ручки не менее 700 мм.

5. Топливные баки должны быть приспособлены для механизированной заправки.

6. Битумноплавные установки должны быть с навесами и инвентарными ограждениями из с несгораемых материалов, а также комплекты средств пожаротушения.

7. Помещения для хранения мастик, разбавителей, растворителей должны быть отдельно стоящими, выполненными из несгораемых материалов и оборудованы системой принудительной вентиляции.

8. Места для хранения рубероида должны быть удалены от строящихся зданий и сооружений на расстояние не менее 24 м.

9. Битумноплавные установки для приготовления мастики должны быть удалены от зданий и сооружений не менее чем на 10 м.

10. Места хранения топлива, разбавителей, растворителей, заправки установок и агрегатов должны иметь знаки безопасности по ГОСТ 12.4.026-76.

Требования к организации рабочих мест.

1. Организация рабочих мест должна учитывать особенности технологического процесса, минимального использования ручного труда, обеспечение безопасности эвакуации работающих в случае аварии.

2. Применение битумных мастик с температурой выше 180^оС на рабочем месте не допускается.

3. Нанесение мастики, разбавителей, растворителей на поверхности должно производиться в направлении, совпадающем с направлением движения воздуха.

4. На рабочих местах при использовании материалов, выделяющих взрывоопасные вещества, запрещается применение открытого огня или действия, вызывающего искрообразование.

5. Рабочие места должны быть оснащены нормокомплектами ручного механизированного инструмента.

6. Размещать на крыше материалы не допускается только в местах, предусмотренных проектом производства работ, с применением мер против их падения, в том числе от воздействия ветра.

7. Во время перерывов в работе технологические приспособления, инструмент, материалы и другие мелкие предметы, находящиеся на рабочем месте, должны быть закреплены или убраны с крыши.

Требования к исходным материалам.

1. Все поставляемые материалы для производства работ должны иметь маркировки, этикетки, аналитические паспорта со ссылкой на ГОСТ или другую нормативно-техническую документацию на их изготовление.

2. При изготовлении мастик не допускается изменять порядок введения компонентов, предусмотренный техническими условиями, ГОСТами, отраслевыми стандартами и стандартами предприятий.

3. Применение материалов, не имеющих указаний и инструкций по технике безопасности и пожарной безопасности, не допускается.

Требования к хранению и транспортированию материалов.

1. Порядок хранения и транспортирования материалов должен осуществляться в соответствии с инструкцией завода-изготовителя.

2. Места хранения материалов должны быть предусмотрены проектом производства работ.

3. Транспортирование материалов к рабочим местам должно быть механизировано.

4. Взаимно реагирующие вещества должны транспортироваться и храниться раздельно.

5. Ремонт металлической тары (сварка, пайка, клепка) должен производиться в специально отведенных местах после ее очистки, промывки и обезжиривания.

6. Централизованная доставка мастики на объект строительства осуществляется в автогидропаторах.

7. При транспортировании и хранении мастика должна быть защищена от увлажнения и воздействия прямых солнечных лучей.

8. Трубопроводы и шланги, по которым подается мастика к местам работ, необходимо по окончании смены промыть растворителем.

Требования к персоналу.

1. К производству кровельных и гидроизоляционных работ допускаются лица не моложе 18 лет, прошедшие все необходимые для этого подготовки и проверки.

2. Порядок и виды обучения рабочих, а также проверка их знаний по безопасности труда должны отвечать требованиям ГОСТ 12.04.004-79.

3. При изменении технологии работ, замене материалов, оборудования, изменении организации и условий труда, а также в случае нарушения требований безопасности, все рабочие должны проходить внеплановый инструктаж с записью в журнале регистрации проверки знаний работников по технике безопасности с обязательной подписью инструктируемого и инструктирующего.

Требования к применению средств защиты работающих.

1. Средства индивидуальной защиты работающих должны соответствовать требованиям ГОСТ 12.4.011-75.

2. Хранение и выдача специальной одежды и других средств индивидуальной защиты должны соответствовать действующей нормативно-технической документации.

3. Работающие должны быть обеспечены средствами индивидуальной защиты, спецодеждой и спеобувью в соответствии с типовыми отраслевыми нормами бесплатной выдачи специальной одежды, специальной обуви и предохранительных приспособлений рабочим и служащим, занятым на строительных, строительно-монтажных и ремонтно-строительных работах.

Приложение 1

Теплотехнический расчет ограждающих конструкций

Стеновые панели

Определим значение градусо-суток отопительного периода по [1], для г.Арзамаса ГСОП = 4834.

По табл. [2] установим значение требуемого приведенного сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций по ГСОП = 4834:

м^2оС/Вт

Исходя из формулы для определения сопротивления теплопередаче для многослойных ограждающих конструкций

, м^2оС/Вт

Найдем требуемую толщину стеновой панели δ_ст. Здесь α_в = 8,7 - коэффициент теплопередачи внутренних поверхностей ограждающих конструкций, определяемый по табл. [2]; Вт / (м^2оС).

α_н = 23 – коэффициент теплопередачи у наружной поверхности ограждения; Вт (м^2оС), определяемый по табл. [2].

δ_шт = 0,02 м – толщина штукатурочного слоя;

λ_шт, λ_ст – коэффициент теплопроводности, соответственно материала штукатурного слоя и материала стеновой панели. Для цементно-известкового раствора λ_шт = 0,81 Вт / (м^2оС). В проекте используются стеновые панели, изготовленные из ячеистого бетона с λ_ст = 0,26 Вт / (м^2оС).

δ_ст = м

Принимаем толщину стеновой панели 300 мм.

Покрытие

Необходимо установить толщину слоя утеплителя, в состав которого входит керамзитовая засыпка и плиты полистирола. Для ГСОП = 4834 определим значение

м^2оС/Вт

,

где δ_п.п. – толщина полки ж/б плиты покрытия; δ_п.п = 0,03 м;

δ_ст – толщина слоя стяжки из цементного раствора, δ_ст = 0,02 м;

λ_п.п. = 2,04 Вт / (м^2оС) – коэффициент теплопроводности материала плиты;

λ_ст. = 0,93 Вт / (м^2оС) – коэффициент теплопроводности материала стяжки;

λ_зас. = 0,23 Вт / (м^2оС) – коэффициент теплопроводности керамзита;

λ_пл. = 0,05 Вт / (м^2оС) – коэффициент теплопроводности плитного утеплителя.

Предварительно задавшись толщиной засыпки из керамзита, 180 мм, определим толщину плиты

м.

Следовательно, принимаем комбинированный утеплительный слой, состоящий из керамзитовой засыпки, толщиной 180 мм с уложенными поверх нее плитами пенополистирола толщиной 70 мм.

Приложение 2

Статический и прочностные расчеты сооружения

Статический расчет рамы

Определение нагрузок.

1. От плит и кровли.

Подсчет нагрузки от веса 1 м² покрытия сведен в таблицу «Нагрузки от 1м² покрытия».

Таблица п.2.1. Нагрузки от 1м² покрытия

2. От фермы покрытия.

N_р.п. = 1,1 ∙ 0,95 ∙ 142 = 148,4 кН

3. Полная расчетная нагрузка от покрытия на крайнюю колонну.

кН

Расстояние от линии действия нагрузки от покрытия приложенной на уровень опирания фермы по оси, до геометрической оси надкрановой части крайней колонны принимается е_в = 0.

4. Нагрузка от подкрановой балки с рельсом:

N_п.б. = 1,1 ∙ 0,95 ∙ (35 + 1,0 ∙ 6,0) = 42,85 кН

Эта нагрузка приложена с эксцентриситетом е_н относительно оси подкрановой части колонны - е_н = 750 – 600/2 = 450 мм.

5. Нагрузка от стеновых панелей.

Площадь участка всех стеновых панелей, приходящаяся на фундамент крайней колонны, будет:

А_ост = (1,2 + 1,8 + 1,2 + 1,2 + 1,2 + 1,8 + 1,2) х 6 + 3,0(1,8 + 1,8 + 1,2) = 72 м².

Расчетная нагрузка от двойного остекления при весе 1 м² его 0,07 т (0,7кИ) будет:

N_ост = 1,1 ∙ 0,95 ∙ 9 = 9,41 кН,

где А_ост = 2 ∙ 3,0 ∙ 1,8 + 3,0 ∙ 1,2 = 14,4 м²

6. Расчетная нагрузка отвеса крайней колонны.

Надкрановая часть - = 1,1 ∙ 0,95 ∙ 0,4 ∙ 0,38 ∙ 2,9 ∙2,5 = 11,52 кН;

Подкрановая часть - = 1,1 ∙ 0,95 ∙ (0,4 ∙ 0,6 (8,7 + 0,2) + ∙ 0,35 ∙ 0,4) ∙ 2δ = 58,1 кН

Временные нагрузки.

7. Снеговая нагрузка.

Расчетное значение веса снегового покрова на 1 м² горизонтальной поверхности земли: S_ч = 180 кг∙с/м² (г. Арзамас III район).

Нормативная нагрузка от снегового покрова находится путем умножения расчетной нагрузки на коэффициент 0,7.

S_o = S_ч ∙ 0,7 = 1,8 ∙ 0,7 = 1,26 кН/м²

Расчетная нагрузка от снегового покрова на крайнюю колонну:

= 1,4 ∙ 0,95 ∙ 1,26 ∙ 6 ∙ 24/2 = 120,66 кН

8. Вертикальная нагрузка от кранов.

Для крана среднего режима работы Q = 10 т и пролете моста L = 22,5 м находим:

а) Наибольшая и наименьшая нормативная нагрузка пояса крана

Р_{max, n} = 60 кИ и Р_{min, n} = 16,8 кН;

б) База крана А_к = 3700 мм; ширина крана В = 4700 мм;

в) Масса крана конструктивная Q_n = 13 т;

Масса тележки G_т.н = 2 т.

Рис. П.2.1. Схема действия крановых нагрузок и линия влияния давления их на колонны.

Вертикальное расчетное давление от кранов на колонну с учетом коэффициентов сочетаний n_c = 0,85 – для двух кранов и коэффициентов надежности по нагрузке α_f = 1,1 и назначению α_n = 0,95:

D_max = n_c ∙ α_f ∙ α_n ∙ P_{max, n} ∙ k = 0,85 ∙ 1,1 ∙ 0,95 ∙ 60 ∙ 2,43 = 129,5 кН;

D_min = n_c ∙ α_f ∙ α_n ∙ P_{min, n} ∙ k = 0,85 ∙ 1,1 ∙ 0,95 ∙ 16,8 ∙ 2,43 = 36,26 кН

9. Горизонтальная нагрузка от поперечного торможения крана.

Нормативная величина поперечной тормозной силы Т_н от каждого из двух стоящих на подкрановой балке колес одного крана с гибким подвесом:

т = 3,75 кН

Величина расчетной тормозной нагрузки:

Т = h_c ∙ α_f ∙ α_n ∙ Т_n ∙ k = 0,85 ∙ 1,1 ∙ 0,95 ∙ 3,75 ∙ 2,43 = 8,09 кН

10. Ветровая нагрузка.

Величина скоростного напора ветра на высоте до 10 м от поверхности земли для г. Арзамаса при типе местности Б:

кН/м²;

то же, на уровне верха колонны (+10,8 м):

кН/м²;

то же, на уровне верха панельной стены здания (+14,4 м):

кН/м².

Расчетная нагрузка на поперечные рамы с учетом аэродинамических коэффициентов: 0,8 для вертикальных поверхностей с наветренной стороны и о,6 – с подветренной:

а) Напор:

q_нап = 0,8 ∙ 0,95 ∙ 6 ∙ 1,4 ∙ 0,95 = 1,25 кН/м;

Отсос:

q_отс = 0,6 ∙ 0,195 ∙ 6 ∙ 1,4 ∙ 0,95 = 0,93 кН/м.

в) Сосредоточенная нагрузка на уровне верха колонны:

Рис. П.2.2. Схема действия ветровой нагрузки на раму при ветре слева.

Статический расчет рамы

Геометрические характеристики крайней колонны. Момент инерции сечения надкрановой части:

см^н.

То же для подкрановой части:

см^н.

Отношение этих моментов инерции:

h_кр =

Отношение высоты подкрановой части колонны к ее полной расчетной высоте:

λ_кр =

Смещение геометрических осей сечения верха и низа колонны:

е_кр = см.

Определение усилий в колонне.

1. Постоянная нагрузка от покрытия

кН

Величина горизонтальной реакции

кИ,

где е = е_кр = 0,11 м и для n_кр = 0,25; λ_кр = 0.26 и у_в = 1,0 И_в

Усилия в сечениях колонны:

а) Изгибающие моменты:

М_I-I = 419,62 ∙ 0,11 – 5,5558 ∙ 11 = - 14,9553 кН∙м;

М’_II-II = 419,62 ∙ 0,11 – 5,5558 ∙ 2,9 = 30,046 кН∙м;

М_II-II = 419,62 ∙ 0 – 5,5558 ∙ 2,9 = - 16,1118 кН∙м;

М_III-III = 0.

б) Продольные силы:

N_I-I = N’_II-II = N_II-II = N_III-III = 419,62 кН

в) Поперечные силы:

Q_{I – I} = -R_в = 5,5558 кН .

2. Снеговая нагрузка = 120,66 кН

К = = 120,66 / 419,62 = 0,2875 .

А) М_{I - I} = - 14,9553 * 0,2875 = - 4,300 кН*м ;

М_{II - II} = 30,0464 * 0,2875 = 8,6383 кН*м ;

М_{II - II} = - 16,1118 * 0,2875 = -4,6321 кН*м ;

М_{III - III} = 0

Б) N = 120,66 кН

В) Q_I-I = 5,5558 * 0,2875 = 1,5973 кН.

3.Вертикальная крановая нагрузка.

D_max = 129,51 кН

Величина горизонтальной реакции

= 1,324 * (129,51 * 0,45 / 11,0) = 7,015 кН ,

где l_н = 0,45 м ; к₂ =1,324 по табл.2 п VII. Для n = 0,25 ; λ= 0,26 и y_h= 1,0 Нм.

А) М_I-I = -129,51 * 0,45 + 7,015 * 11 = 18,8855 кН*м ;

М_II-II = -129,51 * 0,45 + 7,015 * 2,9 = - 37,936 кН*м ;

М_II-II = - 129,51 * 0 + 7,015 * 2,9 = 20,3435 кН*м ;

М_III-III =0 .

Б) N_I-I = N_II-II = 129,51 кН ; N_II-II = N_III-III = 0

В) Q_I-I = -R_в = - 7,015 кН.

4. Вертикальная крановая нагрузка.

D_min = 36,26 кН.

К = = 36,26 / 129,51 = 0,2799

М_I-I = 18,8855* 0,2799 = 5,2879 кН*м ;

М_II-II = - 37,936 * 0,2799 = - 10,6183кН*м ;

М_II-II = 20,3435 * 0,2799 = 5,6962 кН*м ;

М_III-III = 0 .

Б) N_I-I = N_II-II = 36,26 кН ; N_II-II = N_III-III = 0

В) Q_I-I = -7,015 – 0,2799 = -1,964 кН.

5. Нагрузка от подкрановой балки с рельсом.

N_пб = 42,85 кН.

К = = 42,85 / 129,51 = 0,331

М_I-I = +18,8855* 0,331 = 6,2511 кН*м ;

М_II-II = - 37,936 * 0,331 = - 12,5568 кН*м ;

М_II-II = 20,3435 * 0,331 = 6,7337 кН*м ;

М_III-III = 0 .

Б) N_I-I = N_II-II = 42,85 кН ; N_II-II = N_III-III = 0

В) Q_I-I = -7,015 * 0,331 = -2,322 кН.

6. Нагрузка от веса крайней колоны.

= 11,52 кН., = 11,52 кН.

К = = 11,52/ 419,62 = 0,0275

М_I-I = - 14,9553* 0,0275 = - 0,41 кН*м ;

М_II-II = 30,0464 * 0,0275 = 0,825 кН*м ;

М_II-II = - 16,1118 * 0,0275 = -0,4424 кН*м ;

М_III-III = 0 .

Б) N_III-III = 0 N_II-II = N_II-II = = 11,52 кН.;

N_I-I = 11,52 + 58,1 = 69,62 кН

В) Q_I-I = -7,015 * 0,0275 = 0,153 кН.

7. Горизонтальная крановая нагрузка

Т = 3,75 кН слева направо.

Горизонтальная реакция при торможении слева направо:

R_в= к₃ * Т = 0,71 * 3,75 = 2,6654 кН,

где к₃ = 0,71 по таб. 3 п VII для. n = 0,25;

λ= 0,26 и y_в = 1,95 / 2,9 * Н_в ≈ 0,67 Н_в

А)

М_I-I = - 3,75 * 9,05 + 2,6654 * 11= - 4,6181 кН*м ;

М_II-II = - 3,75 * 9,05 + 2,6654 * 2,9 = 4,1672 кН*м ;

М_II-II = 4,1672 кН*м ;

М_III-III = 0 .

М_т = 2,6654 * 1,95 = 5,1975 кН*м.

Б) N = 0 N

В) Q_I-I = Т - R_в = 3,75 – 2,6654 = 1,0846 кН.

7. Ветровая нагрузка слева направо.

По табл. 4 находим к_т = 0,3574. Горизонтальня реакция R_в в крайней колоне на оси О:

R_в⁰ = к₇ * g_отс * Н = 0,3574 * 1,25 * 11 = 4,9148 кН.

Горизонтальная реакция R_в в крайней колонне по оси А:

R_в^л = к₇ * g_отс * Н = 0,3574 * 0,93 * 11 = 3,657 кН.

Усилие в дополнительной связи.

R = ∑ R_в * W = 4,9148 + 3,657 + 8,49 = 17,06 кН.

Определяем по табл. 5 п. VII коэффициенты Kq^кр = 2,8403 и Kq^ср = 3,0.

Горизонтальная сила на крайние колонны:

Горизонтальная сила на средние колоны:

Определяем усилие в расчетных сечениях колонны:

1. Колонна на оси О:

М_I-I = (- 4,15 + 4,92) * 11 – (1,25 * 11² / 2) = - 67,2122 кН*м ;

М_II-II = М_II-II = (- 4,15 +4,92) * 2,9 – (1,25 * 2,9² / 2)= - 3,0223 кН*м ;

М_III-III = 0; N = 0 ; Q = 4,15 – 4,92 + 1,25 * 11 = 12,98 кН.

2. Средняя колонна по оси D:

М_I-I = - 4,38 * 11 = - 48,18 кН*м ;

М_II-II = М_II-II = - 4,38 * 2,9 = - 12,702 кН*м ;

М_III-III = 0; N = 0 ; Q_I-I = 4,38 кН.

3. Крайняя колонна по оси А:

М_I-I = (- 4,15 + 3,657) * 11 – (0,93 * 11² / 2) = - 61,6913 кН*м ;

М_II-II = М_II-II = (- 4,15 +3,657) * 2,9 – (0,93 * 2,9 / 2)= - 5,3404 кН*м ;

М_III-III = 0; N = 0 ; Q_I-I = 10,723 кН.

Проверка изгибающих моментов у низа колонны (по сеч. 1-1)

∑M_I-I = M^A_I-I + 2 M^B_I-I + M^D = - 67,2123 – 48,18 * 2 – 61,6913 = 225,264 кПа.

следовательно, моменты в основании колонны определенны правильно.

Рис. П.2.3. Схемы загружений и эпюры моментов в крайней колоне (в кН * м): А от покрытия;Б. – от снега.

Рис. П.2.4 Схема загружений и эпюры моментов в крайней колоне (в кН*м): А. от D_{max и} D_min; от подкрановой балки;

Б. от массы колонны; от горизонтальной крановой нагрузки слева и справа;

В. От ветровой нагрузки слева.

Таблица № 22 расчетных сочетаний усилий в сечениях крайней колонны.

-16,11

419,62

От веса подкрановой балки

6,25

42,85

-2,32

-12,56

От веса колонны

-0,41

69,62

-0,15

-0,44

11,52

ИТОГО

-9,12

532,09

3,09

-29,11

431,14

С γ_сом = 1,0

снег

-4,30

120,66

1,60

-4,03

120,66

ветер

слева

-67,21

12,98

-3,02

справа

61,69

-10,72

5,34

Постоянная нагрузка + одна кратковременная

Постоянная + снег

-13,42

652,75

4,69

-33,74

551,8

Постоянная + ветер

Слева

-76,33

532,09

16,07

-32,13

431,14

справа

52,57

532,09

-7,63

-23,77

431,14

Кратковременные

Снег при γ_сом = 0,9

-3,87

108,59

1,44

-4,17

108,59

Кратковременные малой суммарной длительности (1-е основное усилий)

Вертикальное давление кранов при γ_сом = 0,85

Тележка слева (D_max)

18,89

129,51

-7,015

20,34

Тележка справа (D_min)

5,29

36,26

-1,96

5,7

Торможение кранов γ_сом = 0,85

влево

4,62

-1,08

-4,17

вправо

-4,62

1,08

4,17

Итого от двух кранов при дополнительном γ_сом = 0,9

Тележка слева

При торможении

влево

21,16

116,56

-7,29

14,55

вправо

12,84

116,56

-5,94

22,06

Тележка справа

влево

8,92

32,63

-2,74

1,38

вправо

0,6

32,63

-0,79

8,88

Ветер при γ_сом = 0,9

слева

-60,49

11,68

-2,72

справа

55,52

-9,65

4,81

Постоянная нагрузка + все невыгодные кратковременные при числе их не менее двух

П.2.2 Расчет крайней колонны по несущей способности

П.2.2.1 Расчет продольной арматуры

Сечение I-I.

Размеры сечения: h = 600 мм; в = 400 мм; а = а’ = 50 мм;

h_o = 600 – 50 = 550 мм. Бетон тяжелый класса В15 (М200), подвергнутый тепловой обработке при атмосферном давлении: R_в = 8,5 МПа, Е_в = = 20,5 ∙ 10³ МПа. К величине R_в вводится коэффициент α_вч = 0,9 и α_вч = 1,1.

Продольная рабочая арматура колонны класса A-III (ф16-40 мм) с R_s = R_sс = 365 МПа, поперечная – A-I (ф6 – 8 мм) с R_s = R_sс = 225 МПа.

Наиболее невыгодные сочетания усилий по табл. П.2.2:

а) М₁ = ± 76,33 кН∙м и N₁ = 532,09 кН;

б) М₂ = ± 63,69 кН∙м и N₁ = 757,24 кН;

Для обеих комбинаций усилий имеем:

М_дл = М_е (М_пост) = - 9,12 кН∙м;

N_дл = N_е (N_пост) = 532,09 кН/

1. Расчетная длина и гибкость колонны

м;

м.

Высота сечения колонны – h = 600 мм. Поскольку λ_h = е_о/h = 12,15/0,6 =

= 20,25 > 4,0, то необходимо учитывать влияние прогиба на величину эксцентриситета продольных сил.

2. Определение эксцентриситетов продольных сил и величин условных критических сил

- 1/600 ∙ е_о = 1/600 ∙ 121500 = 20,25 мм;

- 1/30 ∙ h = 1/30 ∙ 600 = 20 мм.

а) Для первой комбинации усилий:

М₁ = ± 76,33 кН∙м и N₁ = 532,09 кН;

М_1е = - 912 кН∙м и N_1е = 532,09 кН;

α_вч = 1,1; R_в = 1,1 ∙ 8,5 = 9,35 МПа;

Условная критическая сила

N_cr = D₁(D₂ + D₃)вh,

где МПа,

λh = e_o/h = 13,2/0,6 = 22.

δ_e = e_o/h = 143/600 = 0,238

δ_e,min = 0,5 – 0,01h – 0,01 Rв = 0,5 – 0,01 ∙ 22 – 0,01 ∙ 9,35 = 0,187 < δ_e = 0,238, принимаем δ_e = 0,238.

ψ_е = 1 + β, где β = 1,0 [2].

М₍₁₎ = N₁ ∙ e₍₁₎ = 532,09 ∙ 0,393 = 209,11 кН∙м;

М_1е = N_1e ∙ кН∙м;

м.

D₃ =µα

Принимаем µ = 0,004, исходя из µ_min% = 0,2% при гибкости λ = е_о/i =

= Величина α =

N_cr1 = D₁ ∙ (D₂ + D₃)вh = 67,77 ∙ (0,085 + 0,028) ∙ 400 ∙ 600 = 1837,9 кН.

б) Для второй комбинации усилий.

М₂ = ± 63,29 кН∙м и N₂ = 757,24 кН;

М_2е = 9,12 кН∙м и N_2е = 532,09 кН; αв₂ = 1,1;

R_в = 9,35 МПа; λ_h =12,15/0,6 = 20,25 > 4,0.

е_ое = 0,017 м.

D₁ = МПа.

δе, _min = 0,5 – 0,01 ∙ 20,25 – 0,01 ∙ 9,35 = 0,204 > δе = 0,14,

принимаем δе = 0,204.

ψ_е = 1 + β

М₍₂₎ = 757,24 ∙ 0,334 = 252,92 кН∙м;

е₍₂₎ = е_о2 + h/2 – a = 0,084 + 0,3 – 0,05 = 0,334 м.

D₃ = 0,028.

N_cr2 = 80 (0,0986 + 0,028) 600 ∙ 400 = 2430,72 кН.

3. Учет влияния прогиба и определение величин эксцентриситетов – е.

а) Для первой комбинации усилий

N₁ = 532,09 кН; N_cr1 = 1837,9 кН; е_о1 = 0,143 м.

е₁ = η₁ ∙ е_о1 + h/2 – а = 1,407 ∙ 0,143 + 0,3 – 0,05 = 0,45 м;

б) Для второй комбинации усилий

N₂ = 757,24 кН; N_cr2 = 2430,72 кН; е_о2 = 0,084 м.

е₂ = 1,453 ∙ 0,084 + 0,3 – 0,05 = 0,372 м.

4. Определение случая внецентренного сжатия сечения арматуры.

Граничное значение относительной высоты сжатой зоны бетона:

Se = ,

где w = α – 0,008 R_в = 0,85 – 0.008 ∙ 9,35 = 0,775.

а) Для первой комбинации усилий:

определяем параметры δ, α_m1 , α_n:

α_n =

Сечение арматуры A_s и A_s^’ назначаем конструктивно по µ_min =µ^’_min= 0,2% (по гибкости λ_i = 77 в пределах 35…83), тогда А_s = А_s^’ = 0,002 ∙ 400 ∙550 = 440 мм². Принимаем 2ф18А – III с А_s= А_s^’ = 509 мм² (+ 10,2%) с каждой стороны сечения.

б) Для второй комбинации усилий

δ = 0,091; α_m1 =

α_n =

A_s = А_s^’ =

Принимаем арматуру конструктивно: 2ф18А-III c А_s = А_s^’ = 509 мм² с каждой стороны сечения.

Сечение II-II.

Размеры сечения h = 380 мм; в = 400 мм, а = а’ = 50 мм;

h_o = 380 – 50 = 330 мм. Бетон и рабочая арматура здесь те же, что и в сечении I-I: В15 и А-III.

В этом сечении имеем одну невыгодную комбинацию из первых сочетаний усилий (постоянное + снег):

М₁ = 33,74кН∙м; N₁ = 551,8 кН;

М_дл = - 29,11 кН∙м; N_дл = 431,14 кН

1. Расчетная длина и гибкость колонны.

е_ов = 2,5 Нв = 2,5 ∙ 2,9 = 7,25 м.

h = 380 мм

λ_к = е_о/h = 7,25/0,38 = 19,08 > 4.

2. Определение эксцентриситетов продольных сил и величин условных критических сил.

е_ов = 7,25 м; λ_в2 = 0.9; R_в = 7,65 МПа

Рис. П.2.5. Комбинация расчетных усилий для сечений I-I (A) II-II (Б)

е_ое =

D₁ = МПа.

D₂ =

Принимаем δ_е = 0,226.

ψ_е = 1 + 1 ∙

е₍₁₎ = 0,061 +

М₍₁₎ = 551,8 ∙ 0,201 = 110,91 кН∙м;

е^е₍₁₎ = 0,07 + 0,38/2 – 0,05 = 0,21 м

М^е₍₁₎ = 431,14 ∙ 0,21 = 90,54 кН∙м

D₃ =0,004 ∙ 10,05 ∙,

здесь µ_сумм = 0,004 по гибкости λ_i = 37 < 67 < 83

N_cr = 90,1 (0,0803 + 0,0218) ∙ 380 ∙ 400 = 1398,28 кН.

3. Учет влияния прогиба и определение величин эксцентриситетов – е

N = 551,8 кН; N_cr = 1398,28 кН; е_о = 0,061 м

е = 1,652 ∙ 0,061 + 0,38/2 – 0,05 = 0,241 м.

4. Определение сечения арматуры.

М = 33,74 кН∙м; N = 551,8 кН; S_R = 0,611; e = 0,241 м.

A_s^’ =

сечение арматуры принимаем конструктивно по гибкости, т.е. - 2ф16А-III c = 402 мм².

Определяем сечение растянутой арматуры A_s:

кН∙м;

кН∙м;

; q = 0,327;

тогда

Принимаем A_s ≥ µ_min ∙ в ∙ h_o , т.е. 2ф16 А-III c A_s = 402 мм².

П.2.2.2 Расчет подкрановой консоли крайней колонны

1. Q = Д_мах + N_п.б. = 129,51 + 42,85 = 172,36 кН;

2. h = 800 мм; h_k = 450 мм; в = 400 мм; е = 350 мм;

Q_m =50 мм; h_o = 800 – 50 = 750 мм.

Принимаем в консоли горизонтальные и наклонные двухветвенные хомуты d = 8 мм класса А-III с шагом S_w = 150 мм, тогда A_sw = 2 ∙ 50,3 = 100,6 мм².

Рис. П.2.6. Армирование колонн.

4. ψ_w2 = 1 + 5 µw₁ = 1 + 5 ∙ 10,04 ∙ 0,00167 = 1,084.

α = Н.

5. е_sпр = 450 мм.

6. tgθ = ; θ =70^о28^’ ; Sinθ = 0,894.

7. Ширина сжатой полосы:

е_в = е_sпр ∙ Sinθ = 450 ∙ 0,894 = 402,3 мм.

8. λ_в2 = 1,1; R_в =1,1 ∙ 8,5 = 9,35 МПа; R_s = 365 МПа.

а) Проверка прочности консоли по наклонной сжатой полосе:

Q ≤ 0,8 ψ_w2 ∙ R_в ∙ в ∙ е_в ∙ sinθ 3,5R_вf ∙ в ∙ h_o.

или

172,36 кН < 1286,9 кН > 866,25 кН, прочность обеспечена.

б) Определим сечение продольной арматуры в консоли.

Изгибающий момент в сечении у корня консоли:

М = 1,25 ∙ Q ∙ a_m = 1,25 ∙ 172,36 ∙ 0,05 = 10,8 кН∙м.

тогда

Проверяем сечение арматуры по µ_min = 0,05%

A_{s, min} = 0,0005 ∙ в ∙ h_o = 0,0005 ∙ 400 ∙ 750 = 150 мм² > 76,8 мм².

Принимаем 2ф10 А-III c A_s = 157 мм².

П.2.2.3 Проверка прочности колонны при съеме с опалубки, транспортировании и монтаже

1. При съеме с опалубки и транспортировании.

Нагрузка от веса колонны с учетом коэффициента динамичности 1,6:

q₁ = 1,6 ∙ 25 ∙ 0,4 ∙ 0,6 = 9,6 кН/м;

q₂ = 1,6 ∙ 25 ∙ 0,4 ∙ 0,38 = 6,08 кН/м.

Изгибающие моменты в расчетных сечениях 1-1, 2-2, 3-3 будут:

кН/м;

кН∙м;

кН∙м;

Проверка прочности колонны в сечениях 1-1, 2-2 и 3-3:

а) Сечение 2-2.

М₂ = 19 кН∙м; в = 380 мм; h = 400 мм;

a = a^’ = 50 мм; h_o = h – a = 400 – 50 = 350 мм;

R_в = 8,5 МПа; R_во = 0,7 ∙ 8,5 = 5,95 МПа;

A_s = A_s^’ = 402 мм²; R_s = R_sc = 365 МПа.

Изгибающий момент:

М_{рег, 2} = R_sA_s (h_o – a^’) = 365 ∙ 402 (350-50) = 44 кН∙м > 19 кН∙м,

прочность сечения обеспечена.

б) Сечение 1-1.

М₁ = 19 кН∙м; в = 600 мм; h = 400 мм;

Рис. П.2.7. Расчетная схема и эпюра моментов колонны при съеме с опалубки и транспортировании.

а = а^’ = 50 мм; h_o = 350 мм; R_во = 5,65 МПа;

A_s = A_s^’ = 509 мм²; R_s = R_sc = 365 МПа.

М_{рег, 1} = 365 ∙ 5,09 (350 – 50) = 55,74 кН∙м > 19,2 кН∙м, прочность обеспечена.

в) Сечение 3-3.

М_{рег, 3} = 55,74 кН∙м > M₃ = 45,73 кН∙м, прочность обеспечена.

2. При монтаже.

Рис. П.2.8. Расчетная схема и эпюра моментов для колонны при монтаже.

Погонная нагрузка от веса колонны с учетом коэффициента динамичности 1,4:

кН/м.

кН/м.

Изгибающие моменты в расчетных сечениях 1^’ - 1^’, 2^’ - 2^’ и 3^’ - 3^’ будут:

кН∙м;

кН∙м;

кН∙м.

Проверка прочности колонны в сечениях 1^’ - 1^’, 2^’ - 2^’ и 3^’ - 3^’

а) Сечение 1^’ - 1^’:

кН∙м; в = 400 мм; h = 600 мм; a = a^’ = 50 мм;

h_o = 550 мм; R_во = 5,95 МПа; A_s = A_s^’ = 509 мм² с R_s = R_sc = 365 МПа.

М_{рег, 1’} = 365 ∙ 509 (550 – 50) = 92,9 кН∙м > 37,4 кН∙м, прочность обеспечена.

б) Сечение 2’ – 2’:

кН∙м; в = 400 мм; h = 380 мм; a = a’ = 50 мм; h_o = 330 мм; R_во = =5,95 МПа; A_s = A_s^’ = 402 мм² с R_s = R_sc = 365 МПа.

М_{рег, 2} = 365 ∙ 402 (330 – 50) = 41,08 кН∙м > 22,37 кН∙м – прочность обеспечена.

в) Сечение 3’ – 3’:

кН∙м; кН∙м.

Поскольку кН∙м < кН∙м., то прочность сечения

3’ – 3’ обеспечена.

Армирование колонн

П.2.3 Расчет безраскосной железобетонной фермы пролетом 24 м.

П.2.3.1 Исходные данные для проектирования

Место строительства – г. Арзамас.

Шаг колонн поперек здания – 24 м.

Шаг колонн вдоль здания – 6 м.

Ферма изготовлена предварительно напряженной из тяжелого бетона класса В40, при твердении подвергалась тепловой обработке при атмосферном давлении.

Напрягаемая арматура в нижнем поясе фермы класс А-IV, поперечная и монтажная арматура классов А-I и В_р – I.

Подвесное подъемно-транспортное оборудование отсутствует.

П.2.3.2 Нагрузки

А. Постоянная нагрузка.

Нагрузка от собственного веса конструкции покрытия подсчитывается в табл. «Нагрузки от 1 м² покрытия».

Собственный вес фермы 4фБС-11IV пролетом 24 м 142 кН. Расчетная погонная нагрузка с αf =1,1:

q_ф =1,1 ∙ 142/24 = 6,5 кН/м

Б. Временная снеговая нагрузка.

Расчетная снеговая нагрузка для г. Арзамас: S_ч = 1,8 кН/м²

Нормативная нагрузка: S_o = S_ч ∙ 0,7 = 1,8 ∙0,7 = 1,26 кН/м²

α_f = 1,4 – коэффициент надежности по нагрузке;

µ = 1,0 – коэффициент перехода отвеса снегового покрова земли к снеговой нагрузке на покрытие;

тогда: Р_сн = α_f ∙ S_o ∙ µ = 1,4 ∙ 1,26 ∙ 1,0 = 1,764 кН/м².

П.2.3.3 Расчетная схема фермы

Конечные элементы при опорных участках приняты условно высотой h=880 мм, равной высоте опорной части фермы. Ширина всех элементов в=280мм. Нижний пояс высотой h = 340 мм, верхний пояс h = 300 мм. Стойки h = 300 мм с «вутами», которые заменяются на жесткие вставки е = 300 мм.

Рис. П.2.9. Расчетная схема фермы

1…26 – номера узлов 1…37 – конечные элементы

П.2.3.4 Схемы загружений фермы

Первая схема.

Ферма загружается постоянной нагрузкой, которая передается от покрытия через ребра плит в узлы верхнего пояса. В тех же узлах условно прикладывается и нагрузка от собственного веса фермы.

Сосредоточенные узловые силы:

Р_i = α_n(q ∙e_s + q_ф) ∙ в,

где i – номера дров;

α_n = 0,95 – коэффициент надежности по назначению;

e_s и в – соответственно шаг ферм и ширина панели (м).

Р₁₃ = Р₁₅ = Р₁₇ = Р₁₉ = Р₂₁ = Р₂₃ = Р₂₅ =

= 0,95 (5,05 ∙ 6 + 6,5) ∙3,0 = 104,88 кН (10,49 тс).

Рис. П.2.10. Загружение фермы постоянной нагрузкой (1 схема).

Вторая схема. Равномерная снеговая нагрузка на левой половине фермы.

Р₁₃ = Р₁₅ = Р₁₇ = α_n ∙ α_f ∙ S_o ∙ µ ∙ e_s ∙ в = 0,95 ∙ 1,4 ∙ 1,26 ∙1,0 ∙ 6,0 ∙ 3,0 = 30,16 кН (3,02 т.с.).

Р₁₉ = 0,5; Р₁₇ = 0,5 ∙ 30,16 = 15,08 кН (1,51 т.с.)

Третья схема.

Равномерная снеговая нагрузка на правой половине фермы.

Р₁₉ = 15,08 кН; Р₂₁ = Р₂₃ = Р₂₅ = 30,16 кН

Рис. П.2.11. Вторая (А) и третья (Б) схемы загружений.

Четвертая схема. Треугольная снеговая нагрузка слева.

Р₁₃ = 0,95 ∙ 1,4 ∙ 1,26 ∙ 1,5 ∙ 6,0 ∙ 3,0 = 45,25 кН = 4,53 т.с.;

Р₁₅ = 0,95 ∙ 1,4 ∙ 1,26 ∙ 1∙ 6,0 ∙ 3,0 = 30,16 кН = 3,02 т.с.;

Р₁₇ = 0,95 ∙ 1,4 ∙ 1,26 ∙ 0,5∙ 6,0 ∙ 3,0 = 15,0,8 кН = 1,51 т.с.;

Р₁₉ = 0,95 ∙ 1,4 ∙ 1,26 ∙( 0,5∙ 0,26) ∙ 6,0 ∙ 3,0/2 = 3,77/2 кН = 0,377/2 т.с. =

= 0,19 т.с.

Пятая схема. Треугольная снеговая нагрузка справа.

Р₁₉ = 1,9 кН = 0,19 т.с.; Р₂₁ = 15,08 кН = 1,51 т.с.;

Р₂₃ = 30,16 кН = 3,02 т.с.; Р₂₅ = 45,25 кН = 4,53 т.с.

Рис. П.2.12. Четвертая (А) и пятая (Б) схемы загружений.

П. 2.3.5 Расчет нижнего пояса

Согласно расчёту на ЭВМ, приведённого в таблице усилий и напряжений элементов, наиболее неблагоприятные усилия действуют в элементе 2, сечении 1. Эти усилия возникают от действия первого (постоянная нагрузка), третьего (снег справа) и четвёртого (треуг. снег слева) вариантов загружений одновременно.

Перевод усилий: 1_ТС = 9,8кН; 1_ТС∙_М = 9,8кН∙м.

Max N = 844, 27 + 62, 62 + 142, 3 = 1049, 19 kH;

Max M = 45, 08 + 1, 57 + 3, 33 = 49, 98 kH∙м.

Усилие от нормативных нагрузок:

а). От постоянной и полной снеговой

N = 844, 27 / 1, 15 + (62, 62 + 142, 3) / 1, 4 = 880, 52 kH;

M = 45, 08 / 1, 15 + (1, 57 + 3, 33) / 1, 4 = 42, 7 kH∙м;

б). От постоянной и длительной части снеговой

Nnl = 844, 27 / 1, 15 + (62, 62 + 142, 3) ∙ 0, 3 /1, 4 = 778, 06 kH;

Mnl = 45, 08 / 1, 15 + (1, 57 + 3, 33) ∙ 0, 3 / 1, 4 = 40, 25 kH∙м,

где 1,15 и 1,4 – коэффициенты надёжности по нагрузке, соответственно для постоянной и снеговой;

0,3 – коэффициент длительности снеговой нагрузки для ІІІ снегового района.

Расчёт прочности.

Исходные данные: размеры сечения b = 280 мм; h = 340 мм; a = a' = 50 мм; бетон тяжёлый класса В40 (R_bn = 29 мПа, R_bn,l = 2, 1 мПа, E_b = 32, 5 * 10³ мПа), подвергнутый тепловой обработке при атмосферном давлении. Продольная напрягаемая арматура класса А-ІV (R_s = 510 мПа, R_sn = 590 мПа, E_s = 19 * 10⁴ мПа). Натяжение арматуры осуществляется механическим способом на упоры стенда.

Эксцентриситет продольного усилия относительно центра тяжести сечения:

е_o = M / N = = 48 мм;

е' = е_o + h/2 - a' = 48 + 340/2 – 50 = 168 мм;

h_o = h – a = 340 - 50 = 290 мм.

По длине нижнего пояса изгибающий момент меняет знак, поэтому армирование принимается симметричным.

Т. к. h – a' = 290 - 50 = 240 мм > е' = 168 мм, площадь сечения арматуры определяем по формуле:

A_sp = A_sp' = = = 1200, 05 мм²,

где j_sb = η = 1, 2 – коэффициент условий работы арматуры класса А-ІV.

Принимаем (4 ø25 + 2 ø22) А-ІV с A_sp,tot = 2723 мм², что больше

A_sp = 1200, 05 * 2 = 2400, 1 мм² (+11, 9%).

Рис. п.2.12. Схема расположения арматуры в нижнем поясе фермы.

Проверим прочность нижнего пояса с учётом фактического расположения арматуры из условия:

N ∙ e₁ ≤ j_sb ∙ R_s ∙S_sp,

где e₁ = e_о + h/2 - a' = 48 + 340/2 -50 = 168 мм – расстояние от силы N до оси, перпендикулярной направлению эксцентриситета и проходящей через центр тяжести наименее растянутого ряда арматуры;

S_sp – статический момент площади сечения всей напрягаемой арматуры относительной той же оси.

S_sp = A_sp,tot ∙ (h/2 - a') = 2723 ∙ (340/2 -50) =326760 мм³.

j_sb ∙ R_s ∙S_sp = 1, 2 ∙ 510 ∙ 326760 = 199, 98 ∙ 10⁶ Н ∙ мм > N ∙ e₁ =

= 1049, 19 ∙ 103 ∙ 168 = 176, 26 ∙10⁶ Н ∙ мм.

Прочность сечения обеспечена.

П. 2.3.6 Расчёт верхнего пояса

Верхний пояс фермы работает на внецентренное сжатие. Исходные данные: b = 280 мм, h = 300 мм, а = а' = 40 мм; h_o = h – a = 300 - 40 = 260 мм. Бетон тяжёлый класса B40 (R_b = 22 мПа, E_b = 32, 5 * 10³ мПа); влажность W ≤ 75%; j_b2 = 0, 9; арматура класса А-ІІІ (R_s = R_se = 365 мПа), σse,u = 500 мПа.

Усилие в элементе 13 (сечение 1) верхнего пояса от расчётных нагрузок приведены в таблице по результатам расчёта на ЭВМ.